зв'язаної та осмотично - Визначення колоїдно - страница 2

Страницы:
1  2  3 

28

2.2 Визначення колоїдно-зв'язаної та осмотично-зв'язаної води в деревних рослинах

Дослідження паростків деревних рослин має свої особливості, так як вони менш соковиті та здерев'янілі і дуже важко подрібнюються.

Відібрану пробу вагою близько 7 г, подрібнюють ножем або ножицями, перемішують, вміщають частину проби близько 2 г в тарований бюкс. Зважують на аналітичних вагах та сушать в сушильній шафі при температурі 100°С до постійної маси. Уміст загальної води розраховуємо за формулою (6). Залишок наважки (близько 5 г) розтирають у фарфоровій ступці та з отриманої маси відважують 2г. з точністю до 0,01 г, наважку поміщають в тарований скляний бюкс. Додають 5 мл 40%-го розчину сахарози, закривають кришкою та зважують. Після цього вміст бюкса перемішують маленькою скляною паличкою, яку залишають в бюксі, його закривають кришкою та залишають на 20 - 24 години періодично помішуючи.

Із залишку проби відважують 2 г, поміщають в фарфорову ступку, додають 0,5-1 г чистого піску, добре розтирають. Уміст ступки переносять в бюкс, зважують, додають 5 мл дистильованої води та знову зважують. Перемішують маленькою скляною паличкою, закривають бюкс і залишають на 3-4 години (або на ніч), періодично помішуючи.

Після настоювання вміст бюксів переносять в центифужні пробірки, центрифугують та із верхнього прозорого шару беруть 1-2 краплі розчину та визначають його концентрацію за допомогою рефрактометра. Розраховують вміст колоїдно-зв'язаної, нерозчинної води за формулою:

n1xSx(b2-b1)x(l00-b1) + n1xHxb1x(l00-b1) т

л  — СІ--5 V ' )

пгхп2х ф2 -Ьг)

де Х - кількість колоїдно-звя'заної води (у % до досліджуваної речовини);

3.3 Побудова калібрувального графіка за рутином

Готують серію стандартних забарвлених розчинів. Для цього в ряд мірних колб додають 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного розчину і доводять об'єм до 50 см3 дистильованою водою.

У ці колби додають по 5 см3 розчину Фоліна-Деніса та через 3 хв. додають по 10 см насиченого розчину вуглекислого натрію, доводять об'єм дистильованою водою до 100 см , ретельно струшують і витримують протягом 60 хв.

Отримані розчини містять відповідно 0,050; 0,100; 0,150; 0,200; 0,250 мг рутину в 10см3.

Щоб приготувати контрольний розчин, у мірну колбу місткістю 100 см поміщають ту саму кількість реактивів, але замість стандартних розчинів додають дистильовану воду, доводять об'єм до 100 см3.

Через 60 хв визначають оптичну густину на спектрофотометрі або фотоколориметрі з довжиною хвилі 670 нм або від 720 нм до 730 нм проти контрольного розчину. Використовують кювети з відстанню між робочими гранями 10 мм.

Будують калібрувальний графік залежності оптичної густини розчину від масової концентрації рутину (мг/ см3) О = І{с). Побудову калібрувального графіка повторюють один раз у шість місяців.

3.4 Визначання коефіцієнта екстинкції

У зв'язку з тим, що екстинкція змінюється, її слід визначати раз у три місяці або у разі зміни реактивів.

Для цього вимірюють оптичну густину в трьох точках згідно з п.3 на стандартній кривій, наприклад, з масовою концентрацією 0,10; 0,15; 0,20мг/см3. Коефіцієнт екстинкції Е визначають за формулою

Е = ~, (1) D

де C — масова концентрація рутину (або другої поліфенольної сполуки), г/см3;

27

11 Палички скляні.

12 Стакани.

13 Колба конічна.

14 Колби мірні 2-50-2; 2-100-2.

15 Циліндри 3-100; 3-50.

16 Папір фільтрувальний лабораторний.

17 Вода дистильована.

18 Натрій вольфрамовокислий, х.ч.

19 Кислота фосфорномолібденова, х.ч.

20 Натрій вуглекислий, х.ч.

21 Спирт етиловий ректифікований з масовою часткою 75 % і

95 %.

22 Кислота ортофосфорна, ч.д.а.

23 Рутин, стандартний розчин.

24 Кверцетин, стандартний розчин.

3 Методика і техніка виконання роботи

3.1 Приготування стандартного розчину

50 мг кристалічного рутину, попередньо висушеного у сушильній шафі протягом 180 хв за температури від 130 °С до 135 °С, розчиняють у 95 % етиловому спирті в мірній колбі місткістю 100см , нагріваючи на водяній бані. Охолоджують і доводять розчинником об'єм до мітки.

1 см цього розчину містить 0,5 мг рутину.

3.2 Приготування реактиву Фоліна-Деніса

У конічну колбу поміщають 10 г солі вольфрамової кислоти, 2 г фосфорномолібденової кислоти та 5 см3 ортофосфорної кислоти. Ретельно змішують з 75 см3 дистильованої води.

Реактив поміщають на киплячу водяну баню і витримують зі зворотним холодильником 120 хв. Реактив охолоджують і кількісно переносять у мірну колбу місткістю 100 см3. Доводять об'єм до мітки водою.

Реактив зберігають у темній склянці, у темному місці за температури не вищої 25 °С. Строк придатності реактиву не більший трьох місяців.

Н - кількість води, яку додають до наважки nj, в г;

S - кількість розчину сахарози, яку необхідно додати до наважки nj, в г;

nj - наважка досліджуваного матеріалу, до якої додана вода, в г;

n2 - наважка досліджуваного матеріалу, до якої додано розчин сахарози, в г;

b0 - концентрація сахарози в вихідному розчині (за рефрактометром) (у %);

bj - концентрація розчину, отриманого після настоювання наважки nj з водою, %;

b2 - концентрація розчину, отриманого після настоювання наважки n2 з розчином сахарози, %;

а - вміст загальної води з досліджуваним матеріалом, %.

Кількість осмотично-зв'язаної води в % до досліджуваного матеріалу розраховують за формулою

Y=a-X, (8)

де а - вміст загальної води;

Х - вміст колоїдно-звя'заної води (у % до досліджуваної речовини).

Отримані дані дають можливість розрахувати вміст водорозчинних речовин в клітинному соці за такою формулою:

с = К І! xHxbx +n1xSx(b0-Ь2)_ ^ п2 хНхЬг + «j xSx(b0 -b2)

де С - концентрація розчину клітинного соку в розрахунку на сахарозу (у %).

Знаючи концентрацію клітинного соку, можна розрахувати величину осмотичного тиску його розчину за формулою:

26

В = С х (0,01С + 0,72); при С 3-18; В = Сх(0,02С + 0,54); при С 18-35,5; В = С X (0,04С - 0,17) ; при С 35,5-50.

де В - осмотичний тиск (в барах, 106 дин/см[1]).

(10)

(11) (12)

На основі отриманих експериментальних даних можна також встановити кількість колоїдно-зв'язаної води, яка утримується одиницею нерозчинних у воді колоїдів за такою формулою

X

loo-о+с)

(13)

та кількість осмотично-зв'язаної води, яка приходиться на одиницю розчинних в соці речовин за формулою

Y2

а-Х С

(14)

де Х2 - кількість колоїдно-зв'язаної води, яка утримується 1г. сухих нерозчинних у воді колоїдів, г;

Y2 - кількість осмотично-зв'язаної води, яка приходиться на 1г. розчинних речовин в клітинному соці, г;

С - концентрація водорозчинних речовин в розрахунку на сахарозу, %;

Х - кількість колоїдно-звя'заної води, %;

а - вміст загальної води, %.

4 Обговорення результатів роботи

У результаті проведених досліджень визначити форми зв'язку вологи з рослинним матеріалом (колоїдно-зв'язану та осмотично-зв'язану вологу). Отримані результати занести в таблицю 1.

особливість - приєднання залишків галової кислоти, велика Р-активність. У великій кількості катехіни виявлені в чайному листі, багато їх також у яблуках, глоді, журавлині, чорниці.

Дубильні речовини, незважаючи на порівняно невеликий вміст у плодах і ягодах, істотно впливають на їхні технологічні особливості. Вони легко окислюються при участі поліфенолоксидаз у присутності кисню повітря з утворенням спочатку хінонів, а потім темнозабарвлених речовин - флобафенів. Щоб запобігти цьому небажаному явищу, необхідно ін активувати ферментні системи плодів, ізолювати їх від кисню повітря або обробити двоокисом сірки.

Потемніння м'якоті плодів або соку може бути також наслідком взаємодії дубильних речовин із солями заліза, оловом, цинком, міддю та іншими металами. При тривалому нагріванні дубильних речовини можуть конденсуватися з утворенням сполук червоного кольору. Здатність дубильних речовин утворювати з білками нерозчинні сполуки і осаджувати їх, використовується при виробництві соків.

2 Прилади і матеріали

1 Плоди (яблука, чорноплідна горобина, виноград, чорна

смородина).

Прилади:

1 Фотоколориметр або спектрофотометр, що забезпечує вимірювання за довжиною хвилі 670 нм або від 720 нм до 730 нм з абсолютною похибкою виміру коефіцієнта пропускання не більше, ніж 1 %.

2 Ваги лабораторні.

3 Шафа сушильна.

4 Водяна баня.

5 пробірки скляні;

6 Ексикатор.

7 Холодильник.

8 Піпетки по градуйовані місткістю 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 20 см3.

9 Годинник пісочний.

10 Лійки скляні.

25

Лабораторна робота № 4 ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ ПОЛІФЕНОЛІВ В ПЛОДАХ ТА

ЯГОДАХ

1 Мета й роботи: вивчити методи визначення суми фенольних сполук в їстівній частині фруктів, ягід та овочів, а також продуктах їх переробки; будувати калібрувальні графіки по рутину та кверцитину.

У результаті лабораторної роботи студент повинен:

знати: довжини хвиль для визначення поліфенольних сполук

у різних областях спектра.

уміти: готувати стандартний розчин, реактив Фоліна-Деніса та будувати калібрувальні графіки.

2 Теоретичні відомості

У плодах і овочах містяться різноманітні полі фенольні речовини, у тому числі мономерні (флавоноїди, похідні коричні і фенол карбонової кислоти) і полімерні (дубильні речовини).

Флавоноїди, які включають ряд похідних флавану (катехіни, лейкоантоціани, антоціани, флавони, флавоноли, флаванони), містяться в плодах і ягодах. Полімерні форми флавоноїдів, а також низькомолекулярні сполуки мають терпкий в'яжучий смак. У технічній біохімії та технології їх часто називають дубильними речовинами. Уміст дубильних речовин у більшості плодів і ягід 0,05 - 0,2%, в овочах їх ще менше. Багато дубильних речовин в терені - до 1,7%, айві -до 1, кизилі - до 0,6, чорній смородині 0,3 - 0,4%, у плодах диких яблунь і груш.

Дубильні речовини поділяють на гідролізовані та конденсовані. Гідролізовані дубильні речовини в кислому середовищі розпадаються на глюкозу та галову кислоту, конденсовані вивчені недостатньо. На відміну від гідролізованих дубильних речовин вони не гідролізуються, при нагріванні в кислому середовищі зазнають подальшого ущільнення, є похідними катехінів або лейкоантоціанів.

Найповніше    вивчено    катехіни.    Їх характерна

Таблиця 1 - Форми зв'язку вологи із рослинним матеріалом

Назва сировини

Форми зв'язку вологи з матеріалом %

 

загальна волога

зв'язана волога

осмотична волога

Яблука

 

 

 

Чорноплідна горобина

 

 

 

Виноград

 

 

 

Картопля

 

 

 

Цибуля

 

 

 

Морква

 

 

 

Капуста

 

 

 

Аналізуючи отримані значення, роблять висновок про форми зв'язку вологи з рослинним матеріалом (в овочах та фруктах) та можливість використання цих даних в різних технологіях виробництва консервів.

5 Оформлення протоколу

Протокол до лабораторної роботи необхідно оформити в такому порядку:

1 Теоретична частина, мета роботи.

3 Експериментальна   частина,    яка    повинна містити результати досліджень (таблиці, графіки)

Висновки

6 Запитання для самоперевірки

1 Види зв'язку вологи з рослинним матеріалом.

2 Характеристика колоїдно-зв'язаної вологи.

3 Характеристика осмотично-зв'язаної вологи.

4 Визначення колоїдно-зв'язаної в соковитих тканинах.

5 Визначення осмотично-зв'язаної вологи у деревних тканинах.

6 Розрахунок осмотичного тиску в клітинному соці.

Література: [ 1, 9 ].

24

Лабораторна робота № 2 ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ОСМОТИЧНОГО ЗБЕЗВОДНЕННЯ

1 Мета й завдання роботи: вивчити метод осмотичного збезводнення (ОЗ) рослинної сировини; оцінити ефективність різних осмотично діючих речовин (ОДР), побудувати залежності зміни маси плодів при збезводненні від природи

ОДР.

У результаті лабораторної роботи студент повинен: знати: характеристику методу ОЗ, його переваги над іншими способами вилучення вологи та вплив ОЗ на структурну будову сировини.

уміти: зробити правильний вибір сировини для процесу осмотичного збезводнення, визначити основні параметри процесу ОЗ.

2 Теоретичні відомості

Одним із способів безфазового перетворення вологи з плодів, дослідженого вченими та апробованого в промисловості, є метод попереднього осмотичного збезводнення (ОЗ).

Процес ОЗ знайшов широке застосування, як спосіб отримання осмотично збезводнених плодів, безфазового перетворення вологи. Отримання надто збезводнених продуктів веде до втрати ними зв'язаної вологи, що в окремих випадках викликає незворотні зміни в структурі сировини та в певній мірі впливає на консистенцію продукту.

Осмотичне збезводнення, як технологічний процес, обумовлений наявністю напівпроникних мембран, при якому проходить вирівнювання концентрації. Осмос має місце, при зануренні плодів в концентровані розчини осмотично діючих речовин (ОДР). У такій системі протікають два протилежні процеси: з продукту в розчин дифундує вода, а з розчину в продукт - розчинена речовина.

У літературі [3] відмічається, що природа цих протилежно направлених процесів дуже складна та відсутні

Таблиця 2 - Зміна вмісту сухих речовин в плодах при варінні варення

 

 

Тривалість варіння, хв.

Масова частка

Вид сировини

Спосіб обробки

 

сухих речовин в плодах, %

Варіння вважають закінченим, якщо масова частка сухих речовин в плодах досягне 65-68%.

4 Обробка результатів

За отриманими даними викреслюють графік, що відображає динаміку поглинання плодами цукру в кожному варіанті, відкладаючи на осі абсцис час варіння в хв., а на осі ординат - масова частка сухих речовин в плодах.

Проводять органолептичну оцінку готового варення. Плоди повинні бути не розвареними, не зморщеними, рівномірно розприділеними в сиропі, сироп не повинен желювати.

Висновки.

5 Запитання для самоперевірки

1 Назвіть відомі способи варіння варення.

2 Охарактеризуйте апаратурне оформлення окремих способів приготування варення.

3 Процеси, що протікають в плодах при варінні варення.

4 Мета і суть різних видів попередньої підготовки плодів для варіння варення.

Література: [ 2, 3, 4, 9 ].

23

Кожна бригада працює з одним видом сировини. 1 Підготовка сировини. Для варіння беруть 100-150 г сировини, ретельно миють, сортують, інспектують. В залежності від виду сировини застосовують різні способи обробки.

Яблука очищають від шкірки, насіннєвого гнізда, нарізають на дольки. У сливи видаляють кісточку. Подальшу підготовку здійснюють, як вказано в таблиці 1.

Таблиця 1 - Способи попередньої підготовки сировини при варінні варення

Вид сировини

Варіанти

Спосіб обробки

Яблука дольками

1

без обробки

те ж

2

бланшування в воді при t=85 оС протягом 5 хв

Сливи цілі без кісточки

1

без обробки

те ж

2

бланшування в воді при t=85 оС протягом 5 хв

те ж

3

заморожування при  t = -18-(-

24) оС

Чорноплідна горобина

1

без обробки

те ж

2

бланшування в воді при t=95-100оС 10 хв

те ж

3

заморожування при  t = -18-(-

24) оС

2 Приготування сиропу Для кожного варіанту підготовлених плодів розраховують необхідну кількість цукру, виходячи з того, що на 1 кг витрачається 1,3 кг цукру; 1 кг сливи - 1,1 кг цукру; 1 кг чорноплідної горобини - 1,3 кг цукру, додають воду, щоб отримати сироп різної концентрації: 40%; 50%; 60%. Сироп нагрівають до кипіння, фільтрують через марлю.

3 Варіння варення Підготовлені плоди заливають гарячим сиропом і підігрівають до кипіння, варять, чергуючи варку з охолодженням. Тривалість варіння 10 хв, охолодження 10-15 хв. Після кожного етапу варіння в плодах визначають масову частку сухих речовин по рефрактометру. Дані заносять в таблицю 2.

відповідні дані, які пов'язані з їх протіканням.

При осмотичному збезводненні нарізаних шматочками плодів, в концентрованих розчинах ОДР, протікають масообміні процеси; тому вивчивши їх досконало, можна розробити відповідні параметри даного процесу.

Питанням осмотичного збезводнення присвячено багато праць вітчизняних і зарубіжних вчених: Дяченко О. І., Добровольського В.Ф., Lenart A., Lewicki P., Mastrocola Barbanti D., Kowalska Hanna, Panagioton N.M., Karathanos V.T., Maroulis Z. B., Lerici Carlo, Махмуда Бин Махмуда Абдулли, Фам Тхи Бе Нам та інших.

У окремих роботах аналізуються тільки процеси проникнення розчиненої речовини за певних умовах, але недослідженими залишаються процеси масообміну, які є важливими у виробництві.

Процес ОЗ, при якому в якості ОДР використовується сухий цукор, застосовують в технології виробництва варення з суниці, полуниці, малини, вишні без кісточки.

Аналіз наведених даних про способи одержання продуктів з проміжною вологою (ППВ), до яких можна віднести і варення, дозволяє зробити висновок, що попереднє осмотичне збезводнення сировини є прогресивним способом видалення вологи.

Осмос - спосіб видалення вологи із сировини, який відбувається без фазових перетворень. Цим і пояснюється його перевага та можливість використання при виробництві концентрованих фруктових консервів.

У науковій літературі є багато даних про використання для ОЗ різних видів сировини та ОДР (патоки, сахарози, сухого цукру), хоча дані про процеси масообміну надто обмежені. Для кожного конкретного випадку необхідно підбирати параметри процесу осмотичного збезводнення. Такі дані дозволяють стверджувати, що необхідно підбирати ефективний збезводнювач і параметри процесу осмотичного збезводнення: концентрацію та температуру осмотично діючої речовини, тривалість процесу та попередню підготовку сировини.

22

3 Обладнання, прилади, матеріали

1 Плоди (яблука, чорно плідна горобина, виноград.

2 Осмотично діючі речовини (розчини сахарози 30,35,40,45,50,55,60%-ний, патока, сухий цукор).

3 Вода дистильована.

4 Скальпель або ніж.

5 Лабораторний посуд: (стакани скляні місткістю).

6 Ваги технічні лабораторні.

7 Рефрактометр.

8 Палички скляні для перемішування.

Страницы:
1  2  3 


Похожие статьи

зв'язаної та осмотично - Визначення колоїдно